DE3623676A1 - Verfahren zur lastabhaengigen steuerung eines hydraulischen antriebes fuer einen an einer brennkraftmaschine angeordneten verdichter - Google Patents
Verfahren zur lastabhaengigen steuerung eines hydraulischen antriebes fuer einen an einer brennkraftmaschine angeordneten verdichterInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur lastabhängigen
Steuerung eines hydraulischen Antriebes für einen an einer
Brennkraftmaschine angeordneten Verdichter gemäß Oberbe
griff des Hauptanspruches.
Aus der DE-OS 33 20 827 ist es bekannt, mittels einer von
einer Brennkraftmaschine angetriebenen Hydraulikpumpe einen
Hydraulikmotor zu beaufschlagen, der wiederum einen Verdich
ter zur Aufladung der Brennkraftmaschine kontinuierlich an
treibt. Wie ein hydraulischer Antrieb auszulegen ist, und
wie dieser gesteuert werden muß, damit unter Ausnutzung der
kinetischen Energie der Abgase der Brennkraftmaschine eine
optimale Aufladung in jedem Lastbereich gegeben ist, darüber
sagt die genannte Druckschrift nichts aus.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
der im Oberbegriff des Hauptanspruches beschriebenen Art auf
zuzeigen, mit dem schon im Leerlauf der Brennkraftmaschine
eine relativ hohe Verdichterdrehzahl erzielbar ist, bei po
sitiven Lastwechseln ein optimales Drehmoment zur Hochbe
schleunigung des Verdichters zur Verfügung steht, und mit
dem dennoch der infolge der von der Brennkraftmaschine auf
zubringenden Arbeit für den Hydraulikantrieb in Kauf zu
nehmende Kraftstoffmehrverbrauch minimal gehalten ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruches 1 oder des Anspruches 2 gelöst.
Dadurch, daß sich die Hydraulikpumpe schon im Leerlauf der
Brennkraftmaschine in der Vollförderstellung befindet, ist
bereits im Leerlauf eine hohe Verdichterdrehzahl erzielbar.
Letztere ist auch dann bei einer relativ klein dimensionier
ten Pumpe zu erreichen, wenn ein Hydraulikmotor mit verstell
barem Hubvolumen verwendet wird und dieses im Leerlauf der
Brennkraftmaschine in Mindeststellung ist. Eine hohe Ver
dichterdrehzahl im Leerlauf bedeutet, daß in diesem Betriebs
zustand ein relativ hoher Ladedruck in der Ladeluftleitung
der Brennkraftmaschine gegeben ist.
Erfolgt nun ein positiver Lastwechsel, erhöht sich umgehend
die Brennkraftmaschinendrehzahl, was ein sofortiges Anstei
gen des Förderstromes der Hydraulikpumpe zur Folge hat. Ein
erhöhter Förderstrom bewirkt jedoch gleichzeitig auch eine
Erhöhung des für die Verdichterbeschleunigung vom Hydraulik
motor zur Verfügung gestellten Drehmoments. Diese Wirkung
wird wiederum auch bei einer klein dimensionierten Hydrau
likpumpe unter Verwendung eines verstellbaren Hydraulikmo
tors erreicht, wenn dessen Hubvolumen bei einem positiven
Lastwechsel in Maximalstellung gebracht wird, was zu einer
Erhöhung des Durchsatzes an Hydraulikflüssigkeit durch den
Hydraulikmotor pro Umdrehung führt. Somit vergrößert sich
auch in diesem Fall das Drehmomentangebot des Hydraulik
motors zur Überwindung der Trägheitskräfte des Verdichters,
der Verdichterwelle und der in Abgasleitung der Brennkraft
maschine angeordneten Abgasturbine.
Ausgehend von der zuvor ohnehin schon relativ hohen Verdich
terdrehzahl im Leerlauf zeigt der Verdichter somit beim Über
gang vom Leerlauf in den Lastbereich der Brennkraftmaschine
ein optimales Beschleunigungsverhalten, wodurch das soge
nannte "Turboloch", d. h. der Zeitraum bis der Verdichter
auf der für eine gute Aufladung erforderlichen Drehzahl ist,
auf ein Minimum reduziert wird. Ist die erforderliche Ver
dichterdrehzahl bzw. der vorgegebene Grenzladedruck erreicht,
d. h., liefert die Abgasturbine die notwendige Leistung zur
weiteren Beschleunigung des Verdichters, so wird der hydrau
lische Antrieb von dem Verdichter entkoppelt. Die Hydraulik
pumpe kann dabei auf ihr Null- oder Mindestfördervolumen zu
rückgefahren werden. Damit ist der durch die aufzubringende
Arbeit für den Hydraulikantrieb unabdingbare Kraftstoffmehr
verbrauch der Brennkraftmaschine auf einem Minimum zu halten.
Das Verstellen der Hydraulikpumpe aus der Vollförderstellung
in Richtung Nullförderstellung derart zu bewerkstelligen,
daß hierbei der zulässige Druck in der Hydraulikleitung nicht
überschritten wird, hat den Vorteil, daß die Pumpenantriebs
leistung durch Wegfallen der Förderung der überschüssigen
Menge, die am Druckbegrenzungsventil ungenutzt abströmt,
auf ein Minimum reduziert werden kann.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und vorteil
hafte Ausgestaltungen hierzu sind den Unteransprüchen 5 bis
13 zu entnehmen.
In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
in einer Prinzipdarstellung und
Fig. 2 in einem Flußdiagramm die Arbeitsweise der im
Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 vorhandenen
Steuereinheit.
In Fig. 1 zeigt 1 eine mittels eines Turboladers 2 aufge
ladene Brennkraftmaschine, die über ein Zahnradpaar 3 und
eine Antriebswelle 4 eine Hydraulikpumpe 5 antreibt. Der
Turbolader 2 weist dabei einen in der Ladeluftleitung 6 der
Brennkraftmaschine 1 angeordneten Verdichter 7 auf, der über
eine Welle 8 mit einer in der Abgasleitung 9 der Brennkraft
maschine 1 angeordneten Turbine 10 drehfest verbunden ist.
Die Hydraulikpumpe 5 ist als verstellbare Axialkolbenpumpe
ausgebildet. Das Hubvolumen dieser Pumpe 5 verstellt sich
dabei in Abhängigkeit des in der an sie anschließenden Hydrau
likleitung 11 herrschenden Druckes derart, daß es unterhalb
eines bestimmten Pumpensteuerdruckes, der an der Pumpe 5
manuell einstellbar ist, maximal ist. Sollte der Druck in
der Hydraulikleitung 11 größer werden als der eingestellte
Pumpensteuerdruck, reduziert die Pumpe 5 unmittelbar ihr
Hubvolumen solange,bis wiederum der eingestellte Pumpen
steuerdruck in der Hydraulikleitung 11 erreicht ist. Da
rüberhinaus enthält die Pumpe 5 ein elektronisch ansteuer
bares Magnetventil 12, durch welches die Pumpe 5 in Null
förderstellung gebracht werden kann. Die Pumpe 5 saugt über
einen Saugstutzen 13 aus einem Reservoir 14 eine Hydraulik
flüssigkeit z. B. Hydrauliköl an und fördert sie über die
Hydraulikleitung 11 zu einem Axialkolbenmotor 15, dessen
Hubvolumen ebenfalls verstellbar ist und zwar über einen
Stellantrieb 16 der von einer elektronischen Steuereinheit
17 über eine Steuerleitung 31 ansteuerbar ist. Das Hydrau
liköl, das den Motor 15 passiert hat, läuft über das Lei
tungsstück 18 wieder in das Reservoir 14 zurück.
Die Abtriebswelle 19 des Hydraulikmotors 15 mündet in ein
Getriebe 20, dessen Abtriebswelle 21 wiederum über ein Zahn
radpaar 22 den die Brennkraftmaschine 1 aufladenden Turbo
lader 2 antreibt. Das Getriebe 20 besitzt dabei einen mecha
nischen Freilauf, der so wirkt, daß ein Drehmoment von dem
Hydraulikmotor 15 auf dem Turbolader 2 nur dann übertragen
werden kann, solange die Verdichterdrehzahl n V multipliziert
mit der Übersetzung i des Getriebes 20 nicht größer ist als die Dreh
zahl n A der Antriebswelle 19 des Hydraulikmotors 15. Das Ge
triebe 20 dient als mechanischer Hochtrieb, dessen Über
setzungsverhältnis i zwischen 1:20 und 1:40 liegen kann.
Der Freilauf kann auch unmittelbar auf der Turboladerwelle 8
angeordnet sein.
In der Ladeluftleitung 6 ist ein Drucksensor 23 angeordnet,
welcher der Steuereinheit 17 über die Meßwertleitung 25 ein
dem aktuellen Ladedruck p L entsprechendes elektrisches Sig
nal zuführt. Das gleiche gilt für eine Meßwertleitung 27,
die über einen Drucksensor 28 der Steuereinheit 17 ein dem
aktuellen Druck in der Hydralikleitung 11 entsprechendes
elektrisches Signal zuführt.
Im Leerlauf der Brennkraftmaschine 1 ist das Hubvolumen der
Pumpe 5 maximal und das des Motors 15 minimal. Die Pumpe 5
fördert somit pro Umdrehung ihrer Antriebswelle 4 die ma
ximale Menge an Hydraulikflüssigkeit. Das Hubvolumen des
Hydraulikmotors 15 dagegen ist im Leerlauf in Minimalstellung,
so daß letzterer pro Umdrehung seiner Abtriebswelle 19 nur
eine minimale Menge an Hydraulikflüssigkeit aufnehmen kann.
Dies führt dazu, daß, um den Volumenstrom der von der Pumpe
5 bereitgestellt wird, annähernd schlucken zu können, der
Hydraulikmotor 15 mit einer relativ hohen Drehzahl laufen
muß. Somit ist im Leerlauf der Brennkraftmaschine 1 schon
eine relativ hohe Verdichterdrehzahl gegeben.
Erfolgt nun ein positiver Lastwechsel, erhöht sich unmittel
bar die Drehzahl der Brennkraftmaschine 1, wodurch auch der
von der Pumpe 5 geförderte Volumenstrom ansteigt. Dadurch,
daß der Hydraulikmotor 15 nicht unbegrenzt durch Erhöhung
seiner Drehzahl einen steigenden Volumenstrom aufnehmen kann,
kommt es in der Hydraulikleitung 11 zu einem Druckanstieg.
Ist ein bestimmter Hydraulikmotorsteuerdruck, der zwischen
190 bar und 220 bar liegen kann, in der Hydraulikleitung 11
erreicht, wird über den Stellantrieb 16 das Hubvolumen des
Hydraulikmotors in die Maximalstellung überführt, d. h.
pro Umdrehung der Antriebswelle 19 des Hydraulikmotors 15
wird das größtmögliche Volumen gefördert. Dies hat zur Folge,
daß jetzt zur Hochbeschleunigung des Verdichters 7 der
Hydraulikmotor 15 ein maximales Drehmoment zur Verfügung
stellen kann, wodurch der Verdichter 7 sehr schnell auf die
für die jeweilige Brennkraftmaschinenlast erforderliche
Drehzahl gebracht wird.
Dadurch daß der Hydraulikmotor 15 auch bei maximalem Hub
volumen nur über ein begrenztes Schluckvermögen verfügt,
steigt in der Hydraulikleitung 11 der Druck mit wachsen
der Brennkraftmaschinendrehzahl weiter an. Ist der vorge
gebene Pumpensteuerdruck, der zwischen 250 und 300 bar
liegen kann, erreicht, beginnt die Pumpe ihr Hubvolumen
so zu verringern, daß dieser Steuerdruck in der Hydraulik
leitung 11 nahezu konstant bleibt. Unabhängig davon ist
zu sagen, daß die Verringerung des Hubvolumens nicht unbe
dingt unter Konstanthaltung des Druckes in der Hydrauliklei
tung 11 erfolgen muß, sondern ebenso gemäß einer vorgegebenen
Kennlinie, wie z. B. in Abhängigkeit der Brennkraftmaschinen
drehzahl durchgeführt werden kann, wobei letztere dann bei
spielsweise über einen Drehzahlsensor erfaßt und ebenfalls
der Steuereinheit 17 zugeführt wird, welche dann einen in
dem nach Fig. 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel nicht be
nötigten Stellantrieb zur Verstellung des Hubvolumens der
Hydraulikpumpe gemäß der vorgegebenen Kennlinie ansteuert.
Ist ein vorgegebener Grenzladedruck GW in der Ladeluftlei
tung erreicht bzw. überschritten, so kann der hydraulische
Antrieb von dem Turbolader entkoppelt werden. Dies geschieht
durch eine entsprechende Ansteuerung des in der Pumpe 5 inte
grierten Magnetventils 12 durch die Steuereinheit 17 über
eine Steuerleitung 32, wodurch das Hubvolumen der Pumpe 5
auf ein Minimum reduziert wird. In diesem Ausführungsbeispiel,
in dem die Hydraulikpumpe 5 kein weiteres Aggregat beauf
schlagen muß, wird die Pumpe 5 ganz in Nullförderstellung
gefahren. Infolge dieser Rücknahme des Förderstromes der
Hydraulikpumpe 5 wird jetzt natürlich auch der Hydraulikmo
tor nicht mehr angetrieben, d. h. seine Abtriebsdrehzahl n A
geht gegen Null bzw. nach diesem Ausführungsbeispiel wird
sie ganz zu Null. Dies bedeutet, daß nun das Produkt aus der
Verdichterdrehzahl n V multipliziert mit der Getriebeüber
setzung i größer wird, als die Drehzahl n A der Abtriebswelle
19 des Hydraulikmotors 15, wodurch sich jetzt bedingt durch
den im Getriebe 20 integrierten Freilauf der Turbolader 2
vom hydraulischen Antrieb entkoppelt. Die Pumpe bleibt nun
solange in Nullförderstellung bis der Grenzladedruck GW wie
der unterschritten und gleichzeitig die Brennkraftmaschine
im Vollast- oder Leerlaufbetrieb ist.
Für den Fall, daß noch weitere Verbraucher an die Pumpe
5 angeschlossen sind wird das Hubvolumen der Pumpe 5
nicht in Nullstellung, sondern in eine Mindestförder
stellung gebracht.
Um zu verhindern, daß infolge einer eventuellen Funktions
störung an der Pumpe 5 oder an dem Hydraulikmotor 15 der
Druck in der Leitung 11 zu groß werden kann, ist an der Lei
tung 11 ein Druckbegrenzungsventil 29 angeordnet, über wel
ches im Falle eines zu großen Überdruckes die Hydraulik
flüssigkeit direkt in das Reservoir 14 zurückgeführt wird.
Anstelle eines in dem Getriebe integriertem Freilaufs zur
Entkopplung von Hydraulikantrieb und Verdichter kann auch
eine von der Steuereinheit angesteuerte Trennkupplung ver
wendet werden. Ferner ist es denkbar, anstelle einer verstell
baren Axialkolbenpumpe eine solche mit festem Hubvolumen zu
verwenden und den Förderstrom über eine in der Saugleitung
13 der Pumpe angeordnete, von der elektronischen Steuereinheit
in Abhängigkeit von der Brennkraftmaschinendrehzahl ange
steuerte Saugdrossel zu regulieren.
Fig. 2 zeigt in einem Flußdiagramm 30 die Arbeitsweise der
in Fig. 1 mit 17 bezeichneten Steuereinheit.
Mit dem Start der Brennkraftmaschine 1 soll die Steuerein
heit 17 auf die Steuerleitung 31 ein Signal S₃₁, welches das
Hubvolumen V HM des Hydraulikmotors 15 in Minimalstellung V HMmin
überführt, und auf die Steuerleitung 32 ein Signal S₃₂ legen,
das wiederum das in der Pumpe 5 integrierte Magnetventil 12
so ansteuert, daß die Pumpe 5 ihr Hubvolumen lediglich in
Abhängigkeit des Druckes in der Hydraulikleitung 11 selbsttätig
einstellt. Dieser Schaltzustand des Magnetventils 12
ist der Einfachheit halber in der Fig. 2 mit 0 bezeichnet.
Das Symbol S₃₂→0 in dem Operationsblock 33 soll somit bedeuten,
daß die Steuereinheit 17 an die Steuerleitung 32
ein Signal S₃₂ anlegt, das das Magnetventil 12 in die Stellung
0 bringt, oder falls es schon in dieser Stellung ist, daß
es in dieser Stellung 0 bleibt. Analog hierzu steht das
Symbon S₃₁→V HMmin dafür, daß die Steuereinheit 17 auf die
Steuerleitung 31 ein Signal S₃₁ legt, welches das Hubvolumen
des Hydraulikmotors 15 in die Minimalstellung V HMmin überführt
bzw. falls es schon in Minimalstellung ist, es in dieser
Stellung beläßt.
In dem anschließenden Eingabeblock 34 erfolgt die Übernahme
der aktuellen Werte des Ladedruckes p L und des Druckes p
in der Hydraulikleitung 11. Die zwei Sensoren 23 und 28 über
geben an die Steuereinheit 17 natürlich nur den zuvor ge
nannten Parametern entsprechende Spannungssignale, die ge
gebenenfalls noch über fest in einem Speicher der Steuerein
heit 17 abgelegte Kennfelder in die tatsächlichen Drehzahl
und Druckwerte umgerechnet werden müssen. Dieser Schritt ist
jedoch der Einfachheit halber in Fig. 2 nicht explizit dar
gestellt.
In dem Verzweigungsblock 35 wird abgefragt, ob der zuvor er
faßte aktuelle Druck p in der Leitung 11 größer ist als ein
den Verstellzeitpunkt des Hubvolumens des Hydraulikmotors
bestimmender Hydraulikmotorsteuerdruck p SHM , dessen Wert
z. B. in einem Festwertspeicher der Steuereinheit 17 abgelegt
sein kann. Ist dieser Druck p größer, wird das Hubvolumen
des Hydraulikmotors 15 infolge des Operationsblocks
36 in Maximalstellung überführt (S₃₁→V HMmax ). Wurde der
Steuerdruck p SHM noch nicht überschritten, bleibt das
Hubvolumen in der Minimalstellung (Block 37; S₃₁→V HMmin ).
Im Anschluß daran erfolgt im Verzweigungsblock 38 die Überprüfung,
ob der Verdichter 7 bzw. der Turbolader 2 schon
schnell genug ist, damit der Hydraulikantrieb abgetrennt
werden kann. Ist hierfür der Grenzwert GW für den Ladedruck
p L schon erreicht oder bereits überschritten, so erfolgt in
Block 39 die Ansteuerung des in der Pumpe 5 integrierten
Magnetventils 12 derart, daß das Hubvolumen der Pumpe 5 in
Nullstellung gebracht wird (S₃₂→1). Der Turbolader 2 wird
dadurch vom hydraulischen Antrieb entkoppelt.
Im Eingabeblock 40 wird dann erneut der aktuelle Ladedruck
p L eingelesen. Im daran anschließenden Verzweigungsblock 41
wird überprüft, ob der Ladedruck p L einen fest abgespeicherten
Grenzwert GW bereits wieder unterschritten hat und ob gleich
zeitig sich die Brennkraftmaschine im Vollast- oder im Leerlaufzustand befin
det (z. B. durch Ermittlung des Verstellhebelwinkels bei
einem Dieselmotor, oder durch Ermittlung der Drosselklappen
stellung bei einem Ottomotor). Ist dies nicht der Fall, er
folgt eine Verzweigung zum Eingabeblock 40. Der Grenzwert
GW kann z. B. ein Ladedruck sein der als konstante Größe im
Speicher abgelegt ist, oder auch je nach Betriebszustand
der Brennkraftmaschine aus einem im Speicher abgelegten Kenn
feld ermittelt wird (z. B. in Abhängigkeit der Brennkraft
maschinendrehzahl und der Brennkraftmaschinenlast). Ist GW
unterschritten und ist gleichzeitig Vollast- oder Leerlauf gegeben, er
folgt im Block 42 die erneute Aktivierung des hydraulischen
Antriebes durch die entsprechende Ansteuerung des Magnetven
tiles 12 der Pumpe 5 (S₃₂→0), d. h. die Pumpe 5 fördert
wieder. Um zu berücksichtigen, daß der Hydraulikantrieb
eine gewisse Zeit für dessen Beschleunigung benötigt, wird
durch den Block 43 eine dafür angemessene Zeitverzögerung
im Steuerungsablauf realisiert. Daran im Anschluß verzweigt
die Steuerung zu der Stelle 44, von wo aus sie zum Eingabe
block 34 zurückkehrt. Ist der im Block 38 abgefragte Grenz
wert GW für den Ladedruck p L noch nicht erreicht, d. h.,
wird der hydraulische Antrieb zur Beschleunigung des Turbo
laders noch benötigt, so geht die Steuerung direkt zu der
Stelle 44.
Anstelle eines verstellbaren Hydraulikmotors kann auch ein
solcher mit konstantem Hubvolumen verwendet werden. In die
sem Fall ist das Hubvolumen des Hydraulikmotors dann so zu
dimensionieren, daß gewährleistet ist, daß bei einem posi
tiven Lastwechsel zur Hochbeschleunigung des Verdichters ein
vorgegebenes Mindestdrehmoment nie unterschritten wird und
die Größe der Pumpe muß so gewählt sein, daß im Leerlauf der
Brennkraftmaschine eine vorgegebene Verdichtermindestdreh
zahl nie unterschritten wird.
Bei Verwendung einer derartigen Kombination entfallen in der
Steuerung 30 darum natürlich die die Verstellung des Hydrau
likmotors 15 betreffenden Anweisungen bzw. Blöcke. Es sind
dies im einzelnen die Anweisung S₃₁→V HMmin im Block 33,
der Druck p im Block 34, der Abfrageblock 35 und die beiden
Operationsblöcke 36 und 37.
Claims (18)
1. Verfahren zur lastabhängigen Steuerung eines hydraulischen
Antriebes für einen an einer Brennkraftmaschine angeordneten
Verdichter mit einer von der Brennkraftmaschine angetriebenen
Hydraulikpumpe, welche mittels eines aus einem Reservoir an
gesaugten Arbeitsmediums über eine Hydraulikleitung einen
über einen Antriebsstrang an den Verdichter angekoppelten
Hydraulikmotor beaufschlagt und deren an den Hydraulikmotor
abgegebener Förderstrom zwischen einem Minimum und einem
Maximum veränderbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Leerlauf der Brennkraftmaschine (1) die Hydraulikpum
pe (5) in eine Vollförderstellung gestellt wird, daß nach
einer vom Leerlauf ausgehenden positiven Laständerung der
Brennkraftmaschine (1) die Hydraulikpumpe (5) nach Erreichen
eines vorgegebenen Hydraulikpumpensteuerdruckes in der Hydrau
likleitung (11) gemäß einer vorgegebenen Kennlinie aus der
Vollförderstellung in Richtung Nullförderstellung geführt
wird und daß anschließend nach Erreichen eines vorgege
benen Grenzladedruckes der hydraulische Antrieb vom Ver
dichter (7) entkoppelt wird.
2. Verfahren zur lastabhängigen Steuerung eines hydraulischen
Antriebes für einen an einer Brennkraftmaschine angeordneten
Verdichter mit einer von der Brennkraftmaschine angetriebenen
Hydraulikpumpe, welche mittels eines aus einem Reservoir an
gesaugten Arbeitsmediums über eine Hydraulikleitung einen
über einen Antriebsstrang an den Verdichter angekoppelten
Hydraulikmotor beaufschlagt und deren an den Hydraulikmotor
abgegebener Förderstrom zwischen einem Minimum und einem
Maximum veränderbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Leerlauf der Brennkraftmaschine (1) die Hydraulikpum
pe (5) in eine Vollförderstellung und ein verstellbarer Hydraulikmotor (15)
in eine Mindestschluckstellung gestellt wird, daß bei einer
anschließenden vom Leerlauf ausgehenden positiven Lastän
derung der Brennkraftmaschine (1) der Hydraulikmotor (15)
bei Erreichen eines vorgegebenen Hydraulikmotorsteuerdruckes
in der Hydraulikleitung (11) aus der Mindestschluckstellung
in eine Maximalschluckstellung überführt wird, die Hydrau
likpumpe (5) dabei in Vollförderstellung bleibt und nach
Erreichen eines vorgegebenen Hydraulikpumpensteuerdruckes
in der Hydraulikleitung (11) die Hydraulikpumpe (5) gemäß
einer vorgegebenen Kennlinie aus der Vollförderstellung in
Richtung Nullförderstellung geführt wird, und daß an
schließend nach Erreichen eines vorgegebenen Grenzlade
druckes der hydraulische Antrieb vom Verdichter (7) ent
koppelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hydraulikpumpe (5) nach Erreichen des Hydraulikpum
pensteuerdruckes in der Hydraulikleitung (11) aus der Voll
förderstellung derart in Richtung Nullförderstellung ge
führt wird, daß der Druck in der Hydraulikleitung (11)
während der Überführung in Richtung Nullförderstellung nahe
zu konstant bleibt.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hydraulikpumpe (5) nach Erreichen des Grenzlade
druckes in eine Mindestförderstellung und der Hydraulik
motor (15) in die Mindestschluckstellung überführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hydraulikpumpe (5) nach Erreichen des Grenzlade
druckes in die Nullförderstellung überführt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hydraulikpumpe (5) nach Erreichen des Grenzlade
druckes erst nach einer vorgegebenen Zeitspanne in Richtung
Nullförderstellung geführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die vorgegebene Zeitspanne zweichen 2 und 8 sec. beträgt.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
einem der Ansprüche 1, 3 und 5 bis 7,
gekennzeichnet durch die Kombination
folgender Merkmale
- - an den Antriebsstrang ist eine ihr Drehmoment auf den Verdichter (7) übertragende Turbine (10) angekoppelt, die von dem Abgasstrom in der Abgasleitung (9) der Brenn kraftmaschine (1) beaufschlagt ist.
- - in dem Antriebsstrang ist zwischen dem Verdichter (7) und dem Hydraulikmotor (15) ein Übersetzungsgetriebe (20) mit einer bei Erreichen des Grenzladedruckes einsetzenden Freilaufeinrichtung angeordnet,
- - der Hydraulikmotor (15) weist ein konstantes Schluck volumen auf
- - die Hydraulikpumpe (5) ist mit einer Einrichtung zur Steuerung ihres Fördervolumens versehen.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 2 bis 7, gekennzeichnet durch
die Kombination folgender Merkmale
- - an den Antriebsstrang ist eine ihr Drehmoment auf den Ver dichter (7) übertragende Turbine (10) angekoppelt, die von dem Abgasstrom in der Abgasleitung (9) der Brennkraftma schine (1) beaufschlagt ist.
- - in dem Antriebsstrang ist zwischen dem Verdichter (7) und dem Hydraulikmotor (15) ein Übersetzungsgetriebe (20) mit einer bei Erreichen des Grenzladedruckes einsetzenden Freilaufeinrichtung angeordnet,
- - das Schluckvolumen des Hydraulikmotors (15) ist in Ab hängigkeit vom Druck in der Hydraulikleitung (11) ver stellbar und
- -die Hydraulikpumpe (5) ist mit einer Einrichtung zur Steuerung ihres Fördervolumens versehen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zur Steuerung des Fördervolumens der Hydrau
likpumpe (5) als ein den Querschnitt der Saugleitung (13) der
Hydraulikpumpe (5) bedarfsweise veränderndes Drosselelement
ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hydraulikpumpe (5) als eine ihr Hubvolumen nach Er
reichen des Hydraulikpumpensteuerdruckes aus der Maximal
stellung unter Konstanthaltung des Druckes in der Hydraulik
leitung (11) in Richtung Nullstellung verstellende Axial
kolbenpumpe ausgebildet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hydraulikmotor (15) als ein sein Hubvolumen nach
Erreichen des Hydraulikmotorsteuerdruckes aus der Minimal
stellung in die Maximalstellung verstellender Axialkolben
motor ausgebildet ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
gekennzeichnet durch einen den Druck in
der Hydraulikleitung (11) erfassenden Meßfühler (28), der
über eine elektrische Leitung (27) mit einer Steuereinheit
(17) in Verbindung steht, die in Abhängigkeit des vom Meß
fühler (28) erfaßten Signals ein Stellwertsignal erzeugt,
welches einen das Hubvolumen der Axialkolben
den Stellantrieb (16) ansteuert.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hydraulikmotorsteuerdruck zwischen 190 bar und 220
bar liegt.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hydraulikpumpensteuerdruck zwischen 250 bar und
300 bar liegt.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Freilaufeinrichtung als eine in Abhängigkeit eines
von einem Sensor aufgenommenen Ladedrucksignals betätig
bare Trennkupplung ausgebildet ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 16,
gekennzeichnet durch einen den Lade
druck erfassenden Meßfühler (23), der über eine elektrische
Leitung (25) mit einer Steuereinheit (17) in Verbindung
steht, die in Abhängigkeit des vom Meßfühler (23) erfaßten
Signals ein Stellwertsignal erzeugt, welches die Trenn
kupplung betätigt.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8, 10, 11, 13
und 15 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß das konstant bleibende Hubvolumen des Hydraulikmotors
(15) so dimensioniert ist, daß bei einem positiven Last
wechsel der Brennkraftmaschine (1) ein vorgegebenes Dreh
moment zur Hochbeschleunigung des Verdichters (7) nicht
unterschritten wird und daß die Größe der Hydraulikpumpe
(5) so dimensioniert ist, daß im Leerlauf der Brennkraft
maschine (1) eine vorgegebene Verdichterdrehzahl nicht un
terschritten wird.
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